Titel: Ruthven's excentrisches Rad.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1825, Band 16, Nr. XLI. (S. 198–201)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj016/ar016041

XLI. Ruthven's excentrisches Rad.

Aus dem Mechanic's Magazine. N. 63. S. 99.

Hr. Ruthven zu Edinburgh, hat eine neue Anwendung der Kraft der schiefen Fläche erfunden94), welche, bei dem ersten Anblike, von großem Nuzen in der Mechanik zu seyn scheint.

Man denke sich einen eisernen Triebstok, der von einer Kurbel getrieben wird, und sich vertical dreht; dann ein Rad aus demselben Metalle in derselben Lage, dessen Rand auf dem Triebstoke ruht, und sich durch Berührung oder Reibung der Oberflächen dreht. In dieser Lage gleichen sie vollkommen dem Rade und dem Triebstoke eines gewöhnlichen Krahnes, nur daß hier die Zähne fehlen. Man seze ferner, die Achse dieses Rades stände nicht in dem wahren Mittelpunkte desselben, sondern etwas seitwärts davon entfernt, so daß die Halbmesser oder die Speichen der einen Seite um Ein Zoll kürzer sind, als an der anderen; so wird es offenbar, daß, wenn wir dort anfangen, wo die kürzesten Speichen mit dem Triebstoke in Berührung sind, und das Rad eine halbe Umdrehung machen lassen, die längeren Speichen an die Stelle der kürzeren getreten seyn werden, und die Achse des Rades um Ein Zoll weiter von der Achse des Triebstokes getrieben worden seyn wird, als es vorher war. Dieses Vorschieben durch die Bewegung eines excentrischen Rades ist nun dasjenige, was Hr. Ruthven als Kraft bei seiner Maschine benüzt. Die Achse des Triebstokes dreht sich in einer befestigten Büchse oder in einem Lager, während die Achse des Rades in einer länglichen Büchse auf- und niedersteigen kann: mittelst eiserner Stangen oder Pfeiler, welche auf lezterer Achse ruhen, wird der Druk einer Bühne in dem oberen |199| Theile des Gestelles mitgetheilt, und kann dort zu irgend einem Zweke verwendet werden.

Hr. Ruthven ändert die Form des Rades nach dem Zweke ab, zu welchem er dasselbe bestimmt. Bald ist es elliptisch, bald spiral-, bald herzförmig; zuweilen braucht er, statt eines ganzen Rades, nur einen Sector von 50 bis 60 Graden, und obschon die Bewegung des Triebstokes dem Rade lediglich durch die wechselseitige Berührung ihrer Oberflächen mitgetheilt wird, so bedient er sich doch auch, wo die Excentricität groß ist, zur größeren Sicherheit der Zähne.

Ein Mechaniker wird alsogleich bemerken, daß die Kraft an dieser Maschine eigentlich nur eine schiefe Flache ist. Wenn wir von der Achse des excentrischen Rades aus einen Kreis beschreiben, der den Umkreis an seiner inneren Seite bei dem kürzesten Halbmesser berührt, so ist es offenbar, daß man den Halbmond zwischen diesem Kreise und dem äußeren Umkreise als einen Keil betrachten kann, welcher, im Verlaufe seiner Umdrehung, zwischen die beiden bewegenden Körper eingeschoben wird, und dieselben zwingt, aus einander zu weichen. Der Vorzug, den diese Art von schiefer Fläche vor der jezt gebräulichen besizt, scheint vorzüglich darin zu bestehen, daß 1tens, der Haupttheil der Reibung hier ein Wälzen ist, welches, im Falle, daß Metall sich auf Metall wälzt, wahrscheinlich nicht der zwanzigste Theil der Reibung ist, welche durch Schieben entsteht. Der Theil der Reibung, welcher durch Schieben entsteht, ist hier derjenige einer Achse innerhalb ihres Lagers, der unter allen Arten der Reibung durch Schieben der mindeste ist.

2tens, im Vergleiche mit der Schraube (und wir können sagen, selbst mit der hydraulischen Presse) hat sie den großen Vortheil, daß die Kraft jede Art von gradweiser Vermehrung oder Verminderung gestattet, während sie bei jener gleichförmig ist. Wenn man z.B. Baumwollenwaaren mittelst einer Schraube in kleine feste Päke zur Ausfuhr preßt, so muß man, weil der Widerstand in einem sehr stark zunehmenden Verhältnisse in dem Maße wächst, als der Druk fortschreitet, wenn man mit Einem Manne an der Schraube anfängt, am Ende mit zehn aufhören, indem die Kraft der Schraube am Ende nicht größer ist, als sie im Anfange war. Wenn man hingegen mit Ruthven's |200| Maschine arbeitet, vollendet man die Sache dadurch leicht, daß man die Kraft derselben immer zunehmen läßt, was, in dem vorigen Falle, nur durch Vermehrung der Menschenkraft geschehen kann. Indem man die Krümmung des Rades abändert, kann man die Kraft so vervielfältigen, daß derselbe Mann, der anfangs eine Kraft von 2 Tonnen erzeugt, am Ende eine Kraft von 100 Tonnen hervorbringt. 3tens, diese Vermehrung von Kraft, welche in mehreren Fällen von unschäzbarer Wichtigkeit ist, wird zuweilen durch eine Verbindung von Hebeln hervorgebracht. Vor diesen Verbindungen hat aber Hrn. Ruthven's excentrisches Rad den Vortheil, daß 1tens, der dabei angewendete Mechanismus entschieden einfacher, und die Reibung ohne allen Zweifel geringer ist; 2tens, die Elasticität, welche öfters die Wirksamkeit einer Hebel-Verbindung sehr schwächt, gänzlich umgangen wird; 3tens, daß man den Grad und das Maß der Verstärkung und Verminderung der Kraft mit weit größerer Leichtigkeit bestimmen kann; 4tens, die Maschine so vorgerichtet werden kann, daß ihre Bewegung stätig und fortschreitend, ohne Aufhalt oder Rükwärtsschreiten, wie bei den Hebeln so oft der Fall ist, fortgeht. Der Erfinder meint wirklich, mit seiner Maschine jede Aufgabe lösen zu können. Er richtet jezt eine Maschine vor, mit welcher er, durch bloßen Druk, Löcher von der Größe eines □ Zolles durch kalte Eisenstangen von 5/8 Zoll Dike mit einem einzelnen Arbeiter schlägt.

Er berechnet die Kraft auf folgende Weise: Man seze: ein Mann wendet eine Kraft von 30 Pfund an, um eine Kurbel zu drehen, deren Halbmesser 15 Zoll beträgt, und an deren Achse ein Triebstok von 2 Zoll im Durchmesser sich befindet, der auf ein Spiral-Rad von 6 Fuß im Umfange und einen halben Zoll Excentricität (wodurch ein Zoll Vorschub entsteht) einwirkt; so ist die Wirkung = 30 × 15 × 72 = 32,400: d.h., die Excentricität vollkommen gleichförmig gesezt, entsteht ein Druk von 15 Tonnen, oder, ein Körper von 15 Tonnen Gewicht wird um Ein Zoll gehoben. Wenn aber die Excentricität an verschiedenen Theilen des Umfanges verschieden ist, kann der Druk auch um 10 Mahl größer werden, als er hier für diesen besonderen Fall angenommen wurde. Es ist |201| kaum nöthig zu bemerken, daß in diesem Falle nur durch ein Zehntel des Raumes gewirkt wird.

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Dagegen bemerkt Hr. Shenston zu Winchester in eben diesem Magazine, N. 66, S. 157, daß er schon seit 2 Jahren sich solcher excentrischer Räder in seiner Fabrik bedient. A. d. Ueb.

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